Реальный вариант ЕГЭ-2010 по физике

Подождите немного. Документ загружается.

Единый государственный экзамен, 2010 г. Физика, 11 класс.

Копирование не допускается

151 - 1 / 6

Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ

Вариант № 151

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится

3,5 часа (210 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих

36 заданий.

Часть 1 содержит 25 заданий (А1–А25). К каждому заданию дается

4 варианта ответа, из которых правильный только один.

Часть 2 содержит 5 заданий (В1–В5), на которые следует дать крат-

кий ответ. Для заданий В1 и В2 ответ необходим

о записать в виде набора

цифр, а для заданий В3–В5 в виде числа.

Часть 3 состоит из 6 задач (С1–С6), для которых требуется дать раз-

вернутые решения.

При выполнении заданий В3–В5 части 2 значение искомой величи-

ны следует выразить в тех единицах физических величин, которые указа-

ны в условии задания. Если такого указания не

т, то значение величины

следует записать в Международной системе единиц (СИ). При вычисле-

нии разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты

ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли

вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если ка-

кое-то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущен-

ным заданиям мож

но будет вернуться, если у вас останется время.

За выполнение различных по сложности заданий дается один или бо-

лее баллов. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммиру-

ются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий

и набрать наи-

большее количество баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться

вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Наимено-

вание

Обозначе-

ние

Множи-

тель

Наимено-

вание

Обозначе-

ние

Множи-

тель

гига Г 10

санти с 10

–2

мега М 10

милли м 10

–3

кило к 10

микро мк 10

–6

гекто г 10

нано н 10

–9

деци д 10

–1

пико п 10

–12

Константы

число π

= 3,14

ускорение свободного падения на Земле g = 10 м/с

гравитационная постоянная G = 6,7·10

–

Н·м

/кг

универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К)

постоянная Больцмана k = 1,38·10

–

Дж/К

постоянная Авогадро N

= 6·10

моль

–

скорость света в вакууме с = 3·10

м/с

коэффициент пропорциональности в законе Кулона

k =

πε4

= 9·10

Н·м

/Кл

модуль заряда электрона (элементарный

электрический заряд)

e = 1,6·10

–19

Кл

постоянная Планка h = 6,6·10

–

Дж·с

Соотношение между различными единицами

температура

0 К = – 273°С

атомная единица массы

1 а.е.м. = 1,66

⋅

–

кг

1 атомная единица массы эквивалентна 931,5 МэВ

1 электронвольт

1 эВ = 1,6

⋅

–

Дж

Масса частиц

электрона

9,1⋅10

–

кг

≈

5,5

⋅

–

а.е.м.

протона

1,673⋅10

–

кг

≈

1,007 а.е.м.

нейтрона

1,675⋅10

–

кг

≈

1,008 а.е.м.

Плотность

подсолнечного масла 900 кг/м

воды 1000 кг/м

алюминия 2700 кг/м

древесины (сосна) 400 кг/м

железа 7800 кг/м

керосина 800 кг/м

ртути 13600 кг/м

Удельная теплоемкость

воды

4,2⋅10

Дж/(кг⋅К)

алюминия 900

Дж/(кг

⋅

К)

льда

2,1⋅10

Дж/(кг⋅К)

меди 380

Дж/(кг

⋅

К)

железа 460

Дж/(кг⋅К)

чугуна 500

Дж/(кг

⋅

К)

свинца 130

Дж/(кг⋅К)

Удельная теплота

парообразования воды

2,3

⋅

Дж/кг

плавления свинца

2,5

⋅

Дж/кг

плавления льда

3,3

⋅

Дж/кг

Нормальные условия: давление 10

Па, температура 0°С

Молярная маcса

азота

⋅

–

кг/моль кислорода

32⋅10

–

кг/моль

аргона

⋅

–

кг/моль лития

6⋅10

–

кг/моль

водорода

⋅

–

кг/моль молибдена

96⋅10

–

кг/моль

воздуха

⋅

–

кг/моль неона

20⋅10

–

кг/моль

гелия

⋅

–

кг/моль углекислого газа

44⋅10

–

кг/моль

Единый государственный экзамен, 2010 г. Физика, 11 класс.

Копирование не допускается

151 - 2 / 6

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером

выполняемого вами задания (А1–А25) поставьте знак «

» в клеточке,

номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

На рисунке представлен график

зависимости скорости

автомо-

биля от времени t. Определите

по графику путь, пройденный

автомобилем в интервале вре-

мени от 0 до 3 с.

1) 20 м 2) 10 м 3) 15 м 4) 25 м

Мяч, неподвижно лежавший на полу вагона поезда, движущегося относи-

тельно Земли, покатился назад против хода поезда. Это произошло в ре-

зультате того, что скорость поезда относительно Земли

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

4) изменилась по направлению

При исследовании зависимости силы тре-

ния скольжения F

тр

деревянного бруска по

горизонтальной поверхности стола от мас-

сы m бруска получен график, представлен-

ный на рисунке. Согласно графику, в этом

исследовании коэффициент трения прибли-

зительно равен

1) 0,1 2) 0,2 3) 0,3 4) 0,4

Два маленьких шарика массой m каждый находятся на расстоянии r друг

от друга и притягиваются с силой F. Какова сила гравитационного притя-

жения двух других шариков, если масса каждого из них

m, а расстояние

между их центрами 2

, м/c

, с

0 1 2 3 4 5

тр

, кг

0,1

0,2 0,3

0,5

1,0

Легковой автомобиль и грузовик движутся по мосту. Их массы

= 1000 кг и m

= 3000 кг соответственно. Во сколько раз потенциальная

энергия грузовика относительно уровня воды больше потенциальной энер-

гии автомобиля?

1) в 1,5 раза 2) в 6 раз 3) в 3 раза 4) в 4 раза

В таблице представлены данные о положении шарика, колеблющегося

вдоль оси О

х, в различные моменты времени.

t, с 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2

х, мм 0 2 5 10 13 15 13 10 5 2 0 -2 -5 -10 -13 -15 -13

Какова амплитуда колебаний шарика?

1) 7,5 мм 2) 13 мм 3) 15 мм 4) 30 мм

На горизонтальном полу стоит ящик массой 10 кг. Коэффициент трения

скольжения между полом и ящиком равен 0,25. К ящику в горизонтальном

направлении прикладывают силу 20 Н. При этом ящик

1) останется в покое

2) будет двигаться равномерно

3) будет двигаться с ускорением 1,5 м/с

4) будет двигаться с ускорением 1 м/с

При повышении температуры газа в запаянном сосуде давление газа уве-

личивается. Этот рост давления объясняется тем, что

1) возрастает концентрация молекул газа

2) увеличиваются размеры молекул газа

3) увеличивается энергия теплового движения молекул газа

4) увеличивается среднее расстояние между молекулами газа

На газовой плите стоит узкая кастрюля с водой, закрытая крышкой. Если

воду из неё перелить в широкую кастрюлю и тоже закрыть, то вода заки-

пит заметно быстрее, чем если бы она осталась в узкой. Этот факт объяс-

няется тем, что

1) увеличивается площадь нагревания и, следовательно, увеличивается

скорость нагревания воды

2) существенно уменьшается необходимое давление насыщенного пара в

пузырьках и, следовательно, воде у дна надо нагреваться до менее вы-

сокой температуры

3) увеличивается площадь поверхности воды и, следовательно, испарение

идёт более активно

4) заметно уменьшается глубина слоя воды и, следовательно, пузырьки

пара быстрее

добираются до поверхности

Единый государственный экзамен, 2010 г. Физика, 11 класс.

Копирование

не допускается

151 - 3 / 6

В каком случае внутренняя энергия воды не изменяется?

1) при ее переходе из жидкого состояния в твердое

2) при увеличении скорости сосуда с водой

3) при увеличении количества воды в сосуде

4) при сжатии воды в сосуде

Расширяясь, газ совершил работу 6 Дж и получил количество тепло-

ты 10 Дж. Внутренняя энергия газа

1) увеличилась на 16 Дж

2) уменьшилась на 16 Дж

3) увеличилась на 4 Дж

4) уменьшилась на 4 Дж

В сосуде находится некоторое количество идеаль-

ного газа. Как изменится температура газа, если он

перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рису-

нок)?

= 6TT

= 3TT

На рисунке изображены три пары одинако-

вых легких шариков, заряды которых рав-

ны по модулю. Шарики подвешены на

шелковых нитях. Знак заряда одного из ша-

риков каждой пары указан на рисунке. В

каком(-их) случае(-ях) заряд другого шари-

ка положителен?

1) только А 2) А и Б 3) только Б 4) А и В

По проводнику течет постоянный электри-

ческий ток. Величина заряда, проходящего

через проводник, возрастает с течением

времени согласно графику. Сила тока в

проводнике равна

1) 24 А 2) 12 А 3) 6 А 4) 1,5 А

A10

A11

A12

A13

A14

0 1 2 3 4

t, с

q, Кл

А Б В

По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг

другу, текут одинаковые токи I, направление которых ука-

зано стрелками (см. рисунок). Как направлен вектор маг-

нитной индукции создаваемого ими магнитного поля в точ-

ке C?

1) к нам ~ 2)

от нас

⊗

3) вверх ↑ 4) вниз ↓

Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью C и ка-

тушки индуктивностью L. Если емкость конденсатора уменьшить в 2 раза,

а индуктивность катушки в 2 раза увеличить, то период свободных элек-

тромагнитных колебаний в этом контуре

1) не изменится

2) увеличится в 4 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 2 раза

Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен 20°. Чему равен

угол между падающим и отраженным лучами?

50°

70°

110°

Параллельный пучок монохроматического света падает на препятствие с

узкой щелью. На экране за препятствием, кроме центральной светлой по-

лосы, наблюдается чередование светлых и темных полос. Данное явление

связано с

1) поляризацией света

2) дифракцией света

3) дисперсией света

4) преломлением света

Две частицы, имеющие отношение масс

= 8, влетели в однородное

магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите

отношение зарядов частиц

, если их скорости одинаковы, а отношение

радиусов траекторий

= 2.

1) 16 2) 2 3) 8 4) 4

A15

A16

A17

A18

A19

Единый государственный экзамен, 2010 г. Физика, 11 класс.

Копирование

не допускается

151 - 4 / 6

Как нужно изменить длину световой волны, чтобы энергия фотона в све-

товом пучке уменьшилась в 4 раза?

1) увеличить в 4 раза

2) увеличить в 2 раза

3) уменьшить в 2 раза

4) уменьшить в 4 раза

На рисунке изображены схемы четырех атомов, соответствующие модели

атома Резерфорда. Черными точками обозначены электроны. Какая схема

соответствует атому

He ?

Дан график зависимости числа не-

распавшихся ядер йода

128

от вре-

мени. Каков период полураспада это-

го изотопа?

1) 10 мин

2) 15 мин

3) 25 мин

4) 50 мин

Один из способов измерения постоянной Планка основан на определении

максимальной кинетической энергии фотоэлектронов с помощью измере-

ния напряжения, задерживающего их. В таблице представлены результаты

одного из первых таких опытов.

Задерживающее напряжение U , В 1,5 2,1

Частота света ν , 10

Гц

8,1 9,6

Постоянная Планка по результатам этого эксперимента равна

6,6

⋅10

–34

Дж⋅с

6,4

⋅10

–34

Дж⋅с

6,0

⋅10

–34

Дж⋅с

5,8

⋅10

–34

Дж⋅с

A20

A21

A22

A23

N, 10

t, мин

На фотографии представлены

два термометра, используемые

для определения относитель-

ной влажности воздуха с по-

мощью психрометрической

таблицы.

Психрометрическая таблица

Какой станет разность по-

казаний термометров, если

при неизменной темпера-

туре воздуха относитель-

ная влажность окажется

равной 68%?

°С

2°С

3°С

4°С

A24

сух.

терм

Разность показаний сухого и влажного

термометров

°С 0 1 2 3 4 5 6 7 8

100 90 80 71 61 52 44 36 27

100 90 81 71 62 54 45 37 30

100 90 81 72 64 55 47 39 32

100 91 82 73 64 56 48 41 34

100 91 82 74 65 58 50 43 35

100 91 83 74 66 59 51 44 37

100 91 83 75 67 60 52 46 39

100 92 83 76 68 61 54 47 40

100 92 84 76 69 61 55 48 42

100 92 84 77 69 62 56 49 43

100 92 84 77 70 63 57 50 44

Единый государственный экзамен, 2010 г. Физика, 11 класс.

Копирование

не допускается

151 - 5 / 6

Ученик предположил, что для

сплошных тел из одного и того же

вещества их масса прямо пропор-

циональна их объему. Для провер-

ки этой гипотезы он взял бруски

разных размеров из разных ве-

ществ. Результаты измерения объ-

ема брусков и их массы ученик

отметил точками на координатной

плоскости {

V, m}, как показано на

рисунке. Погрешности измерения объема и массы равны соответственно

1 см

и 1 г. Какой вывод можно сделать по результатам эксперимента?

1) С учетом погрешности измерений эксперимент подтвердил правиль-

ность гипотезы.

2) Условия проведения эксперимента не соответствуют выдвинутой гипо-

тезе.

3) Погрешности измерений столь велики, что не позволили проверить ги-

потезу.

4) Эксперимент не подтвердил гипотезу.

Часть 2

Ответом к каждому из заданий В1–В2 будет некоторая последова-

тельность цифр. Эту последовательность надо записать в бланк от-

ветов № 1 справа от номера соответствующего задания без пробелов

и других символов, начиная с первой клеточки. Каждую цифру пишите

в отдельной клеточке в соответствии с приведенными в бланке об-

разцами.

Груз изображенного на рисунке пружинного маят-

ника совершает гармонические колебания между

точками 1 и 3. Как меняются потенциальная энер-

гия маятника, скорость груза и жесткость пружины

при движении груза маятника от точки 3 к точке 2? Для каждой величины

определите соответствующий характер ее изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

Потенциальная энергия

маятника

Скорость

груза

Жесткость

пружины

A25

cм

Пучок света переходит из воздуха в воду. Частота световой волны – ν,

длина световой волны в воздухе

– λ, показатель преломления воды отно-

сительно воздуха –

n. Установите соответствие между физическими вели-

чинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой пози-

ции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и за-

пишите в таблицу

выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ

А) скорость света в воздухе 1)

⋅

Б) скорость света в воде 2)

⋅ν

А Б

Ответом к каждому из заданий В3–В5 будет некоторое число. Это

число надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера соответ-

ствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ

(цифру, запятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке в соот-

ветствии с приведенными в бланке образцами. Единицы физических

величин писать не нужно.

Автомобиль совершает поворот на горизонтальной дороге по дуге ок-

ружности. Каков минимальный радиус окружности траектории автомоби-

ля при его скорости 18 м/с и коэффициенте трения автомобильных шин о

дорогу 0,4?

Газ при температуре 100 К и давлении 2⋅10

Па имеет плотность 0,5 кг/м

Какова молярная масса газа? Ответ выразите в г/моль и округлите до це-

лых.

При коротком замыкании выводов гальванической батареи сила тока в

цепи 0,45 А. При подключении к выводам батареи электрической лампы

сила тока в цепи 0,225 А, а напряжение на лампе 4,5 В. Найдите ЭДС

гальванической батареи.

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1

Единый государственный экзамен, 2010 г. Физика, 11 класс.

Копирование

не допускается

151 - 6 / 6

Часть 3

Задания С1–С6 представляют собой задачи, полное решение которых

необходимо записать в бланке ответов № 2. Рекомендуется провести

предварительное решение на черновике. При оформлении решения в

бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1 и т.д.), а

затем решение соответствующей задачи.

В цилиндре, закрытом подвижным

поршнем, находится идеальный газ. На

рисунке показана диаграмма, иллюстри-

рующая изменение внутренней энергии

U газа и передаваемое ему количество

теплоты

Q. Опишите изменение объема

газа при его переходе из состояния 1 в

состояние 2, а затем в состояние 3. Свой

ответ обоснуйте, указав, какие физиче-

ские закономерности вы использовали для объяснения.

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать

законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно

для решения задачи, а также математические преобразования, рас-

четы с численным ответом и, при необходимости, рисунок, пояс-

няющий решение.

В безветренную погоду самолет затрачивает на перелет между городами

6 часов. Если во время полета дует боковой ветер перпендикулярно линии

полета, то самолет затрачивает на перелет на 9 минут больше. Найдите

скорость ветра, если скорость самолета относительно воздуха постоянна

и равна 328 км/ч.

В цилиндр закачивается воздух со скоростью

0,002 кг/с. В верхнем торце цилиндра есть отвер-

стие площадью 5

⋅10

–4

, закрытое предохрани-

тельным клапаном. Клапан удерживается в за-

крытом состоянии невесомым стержнем длиной

0,5 м, который может свободно поворачиваться вокруг оси в точке А (см.

рисунок). Расстояние АВ равно 0,1 м. К свободному концу стержня под-

вешен груз массой 2 кг. Клапан открывается через 580 с работы насоса,

если в начальный момент времени давление воздуха в цилиндре было

равно ат

мосферному. Температура воздуха в цилиндре и снаружи не ме-

няется и равна 300 К. Определите объем цилиндра.

При проведении лабораторной работы ученик собрал электрическую цепь

по схеме на рисунке. Сопротивления

и R

равны 10 Ом и 100 Ом соот-

ветственно. Сопротивление вольтметра равно 5 кОм, а амперметра –

0,5 Ом. ЭДС источника равна 36 В, а его внутреннее сопротивление –

2 Ом.

1,5

На рисунке приведены шкалы приборов с показаниями, которые получил

ученик. Исправны ли приборы или же какой-то из них даёт неверные по-

казания?

Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном конту-

ре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, равен 6,3 мкс.

Амплитуда колебаний силы тока

= 5 мА. В момент времени t сила тока

в катушке равна 3 мА. Найдите заряд конденсатора в этот момент.

На рисунке представлены энергетические уровни

электронной оболочки атома и указаны частоты фо-

тонов, излучаемых и поглощаемых при некоторых

переходах между ними. Какова максимальная

длина

волны фотонов, излучаемых атомом при любых воз-

можных переходах между уровнями Е

, Е

и Е

если ν

= 7·10

Гц, ν

= 5·10

Гц, ν

= 3·10

Гц?